바이오인

       ◇  합성생물학, 유전자편집기술 등 신기술의 발전으로 맞춤형 GMM을 정교하게 제작할 수 있게 되면서 농업과 환경정화 용도를 넘어 다양한 분야에서 GMM 연구와 활용이 증가하는 추세. 그러나 신기술의 정의와 규제 범위가 불분명하여 상업적 활용뿐 아니라 신기술 자체의 발전을 

제한. 최근 리뷰 논문에서 GMM의 정교한 기능과 안전성을 동시에 담보하는 유전공학적 설계 및 합리적 규제 방안을 제안

▸주요 출처 : Nature Microbiology, Design and regulation of engineered bacteria for environmental release, 2025.2.4

활용 분야

환경 방출용 GMM의 상용화 사례

농업

(미생물비료) 2019년 Pivot Bio社는 질소고정 박테리아(klebsiella variicola)의 질소고정 유전자(nif)의 발현을 강화한 GMM을 상용화하여 옥수수에 질소비료로 공급. 2022년까지 약 32,000톤의 합성비료를 대체

농업

(생물농약) 1990년 Mycogen社는 BT균의 살충 독소 단백질(Cryprotein)을 Pseudomonas fluorescens에 도입한 GMM을 ‘M-Cap’.이라는 상품명으로 상용화하여 옥수수 생물농약으로 활용, 이후 유사 상품들이 출시

임업

(뿌리혹병방제) 뿌리혹병(Crowngall) 병원균인 Agrobacterium tumefaciens을 살상하는 아그로신(Agrocin) 항생제를 생산하도록 유전자 변형된 미생물(AgrobacteriumradiobacterK1026)이 개발되어 1988년 호주, 2000년 미국에서 상용화가 승인

환경

(페놀오염정화) 1989년 에스토니아의 오일셰일 광산 화재로 유출된 페놀 정화를 위해 Pseudomonas putida에 페놀 분해 유전자(PheA)를 재조합하여 오염지역에 방출, 인근 광산수에서 폐놀 함량 감소 확인

생균 치료제

(숙취 치료 프로바이오틱스) Zbiotics社는 숙취 원인물질인 아세트알데하이드를 분해하도록 개량된 장내 유익균(Bacillus subtilits)을 활용한 음료를 개발하여 2019년 출시. 2024년까지 400만회 이상 소비

구강 치료제

(구강 치료제) biofilm을 형성하고 젖산을 축적하여 치아를 부식시키는 S. mutans의 젖산 탈수소효소 유전자를 알코올 탈수소효소 유전자로 치환하여 젖산 대신 알코올을 생산하도록 변형된 균주를 구강 치료제로 승인받으려 했으나, FDA의 임상시험 요구로 승인이 지연되었고 2023년 Latern Bioworks가 화장품으로 시장에 출시

활용 분야

환경 방출용 GMM의 다양한 응용 연구

자원회수

(오일회수) 바이오폴리머 생산 GMM을 활용한 bioplugging 기술로 원하지 않는 유전 채널을 차단하고 원유 이동성을 개선하여 잔류 원유의 회수를 촉진하는 연구가 진행됨

인프라 개선

(자가치유인프라) 탄산칼슘을 생성하는 GMM을 콘크리트 내부에 캡슐화하여 균열 발생 시 자동으로 활성화된 GMM이 균열을 스스로 치유하는 콘크리트 개발, 아스팔트가 균열될 때 온도 및 압력 변화를 감지하여 바이오폴리머를 생성하는 GMM을 활용하여 균열을 복구

항암치료제

(항암치료) 종양 항원을 발현하도록 변형된 GMM을 주사하여 환자 체내에서 종양 항원에 대한 면역체계를 활성화하여 암을 치료

생태계 보호

(종 보존) 특정 병원성 곰팡이로부터 멸종위기에 처한 동식물 보호를 위해 항진균 물질을 생성하는 GMM을 활용하여 감염 위험이 높은 동·식물을 보호

가축 건강

항균 펨타이드를 생성하는 GMM을 개발하여 가축의 장내 미생물 군집을 조절하는 방식으로 가금류의 건강을 개선